農業水利施設を活用した
小水力発電等発電施設導入のポイント
農村振興課 環境対策担当
平成２７年３月６日
目 次
１ 農業・農村の概況
1
２ 再生可能エネルギーの利用可能量
2
３ 農村地域における太陽光発電の手引（抜粋） 5
４ 農業用水を活用した小水力発電の手引（抜粋） 9
５ 農業水利施設を活用した発電施設導入のポイント
13
１ 農業・農村の概況
（１） 農業用施設の概況
○農業水利施設
本県では、昭和30年代以降、ダム、頭首工をはじ め、地域に網の目のように張り巡らされている用排 水路等の整備が行われました。 基幹的農業水利施設は、平成2５年度現在で約 ５割、10年後には約8割弱が標準的な耐用年数を 迎えます。今後は施設の老朽化に伴う機能低下に 備え、いかに計画的かつ効率的に施設機能を保全 管理していくかが課題となっています。 一方、施設の改修計画に併せ、小水力発電施設 を設置することで、維持管理費の低減につなげる ことも可能です。
国営事業造成水路
基幹的水路（受益100ha以上）
末端水路（受益100ha未満）
：約 270 km
：約 800 km
：約15,000 km
耐用年数を迎える基幹的農業水利施設の推移 水土図（農地、基幹的水利施設の整備状況） 出典：県農地整備課 電気料金なし 18% ０～100万円未満 33% 100万円～ 500万円 27% 500万円～ 1,000万円 9% 1,000万円～ 2,000万円 9% 2,000万円以上 4%○ 土地改良施設の運営に係る電気料金
土地改良施設に係る電気料金が年間100万 円以上かかる土地改良区は県内の土地改良区 のうち約半数（62土地改良区）、500万円以 上かかる土地改良区は約1/4（28土地改良 区）あります。 土地改良施設の電力料金が高額な土地改良 区が多くあることから、太陽光発電や小水力 発電を導入することにより、増大する電気料 金を抑制できるメリットがあります。 出典：H24土地改良区アンケート調査 [回答のあった127土地改良区] （県農村振興課） 土地改良施設の年間電力構成比 －1－
２ 再生可能エネルギーの利用可能量
2-1 太陽光利用可能量
施 設 名 箇所数等 設備容量 (kW) 年間発電量 (千kWh) 備考 集出荷施設 62ヶ所
3,614
4,116
施設屋根面積 畜産施設 1,333,820㎡13,894
15,822
頭数から施設面積を換算（牛舎） 揚水機場 22ヶ所92
105
機場屋根面積 排水機場 10ヶ所63
72
機場屋根面積 ため池等 8ヶ所10,800
12,299
100ha以上の受益（フロート型） 農業集落排水施設 101ヶ所210
239
屋根面積 水路等（法面） 1,120km24,528
27,932
基幹的水路延長等から算定 鉄骨ハウス（屋根） 1,253,250㎡13,055
14,867
園芸用ハウスの建物面積から算定 計66,256
75,452
農業集落排水処理場 集出荷場・直売所等 た め 池 等 揚水・排水機場 ※建築物の屋根材や外壁材として太陽電池パネルを設置する場合には、建築基準法が定める「構造耐力」 「防火性」「耐久性」「安全性」に関する要求基準を十分に検討・確認して機器の選定を行うことが必要。（1）利用可能量を算出した施設
・設置想定施設等（集出荷施設、畜産施設、揚排水機場、ため池、農業集落排水施設、鉄骨ハウス等） ・設置箇所（建物屋根、農地上部、空き地スペース、水路上部・法面、フロート等）（2）利用可能量
・太陽光発電の利用可能量は、約66,000kW（設備容量） ・利用可能な年間発電電力量は約75,000千kWhで、一般家庭の約23,000世帯の電力量に相当する。 ・屋根設置は、建物の構造強度を確認する必要があるが、畜産施設への利用可能量が高い。 ・ため池等(湖面）、水路法面、ハウス屋根等への設置は、太陽光発電技術が向上することにより、 導入可能性が高まる。※1世帯当たりの年間総消費電力量=3,300kWh/年（東京電力平成24年度） 農業用施設等太陽光発電利用可能量分布図 －2－
○利用可能量推計結果
農村地域における再生可能エネルギーの利用可能な年間発電量は、太陽光発電（施設等）で 約7万5千kWh、小水力発電で約2万9千kWh、合計で約1億kWhあります。これは、一般家庭 の約３万世帯の電力量に相当します。また、この利用可能な年間発電量約1億kWhは、平成24 年度の※農事用電力消費量にも匹敵します。 以下、エネルギー別の利用可能量を示します。 ※農事用電力：かんがい排水用電力といわれる、揚排水ポンプの運転や水門ゲート操作などに利用する電力
－3－
2-2 小水力利用可能量
（1）利用可能量を算出した条件等
・基幹的な農業用水路（受益100ha以上）を対象として、落差 が50cm 以上ある箇所※県内の水路は、小水力発電を前提とした水路 として整備していないことから、 水路の再 整備と併せて小水力発電を導入することによ り、発電の可能性がさらに広がります。 小水力発電利用可能量分布図
○利用可能量推計結果
（2）利用可能量
・小水力発電の利用可能量は、約5,500kW（設備容量） ・利用可能な年間発電電力量は約29,000千kWhで、一般家庭の約8,800世帯の電力量に相当する。 ・上記条件の落差は、県内に1,001箇所ある。このうち、734箇所は国営の農業用水路で、 267箇所は国営以外の基幹的な農業用水路となっている。 ・小水力発電可能地点（候補地）は、約340箇所（概ね3kW以上が発電可能な地点）。 ・内訳は、小水力発電の発電出力3kW未満が547箇所、3kW以上5kW未満が290箇所、 5kW以上10kW未満が85箇所、10kW以上20kW未満が47箇所、20kW以上が32箇所ある。 設備規模 箇所数 設備容量 (kW) 0～3kW未満 547 585 3～5kW未満 290 1,143 5～10kW未満 85 579 10～20kW未満 47 693 20～50kW未満 14 451 50～100kW未満 8 428 100kW以上 10 1,621 合 計 1,001 5,500 年間発電電力量:28,908千kWh361 0 32 35 211 96 68 107 14 55 9 0 100 200 300 400 500 600 700 800 許可 慣行 許可 慣行 国営農業用水路 国営以外の基幹的農業用水路 0~1㎥/s 1~3㎥/s 3~5㎥/s 5㎥/s~ 地点数 687 78 21 47 73 95 0 100 200 300 400 500 600 700 800 許可 慣行 許可 慣行 国営農業用水路 国営以外の基幹的農業用水路 通年 かんがい期のみ 地点数 734 151 116 0 100 200 300 400 500 600 700 800 国営農業用水路 国営以外の基幹的農業用水路 許可 慣行 地点数
＜参考：基幹的な農業用水路（受益100ha以上）の水利権の設定状況＞
国営農業用水路の水利権は、すべて 許可水利権を有しています。国営以外 の基幹的農業用水路では、半数以上が 許可水利を有しています。 期間別の水利権設定状況については、 国営農業用水路では、「通年」で許可 水利権を有している地点は９割を越 えています。 一方、国営以外の基幹的農業用水 路では、「通年」の許可水利権を有 しているのは、約４割です。 流量別の水利権設定状況については、 国 営 農 業 用 水 路 に お い て 、 流 量 が 1m3/s以上の地点が約半数（373地 点）あります。○ 農業用水を発電目的に使用するには、河川法に係る水利使用手続きが必要です。
平成25年12月より、水利使用手続きの簡素化・円滑化が進み、既に許可を受けた農業用水等 を利用した発電は「登録制」となりました。
○種類別水利権設定状況
○期間別水利権設定状況
○流量別水利権設定状況
－4－ 種類別水利権設定状況 期間別水利権設定状況 流量別水利権設定状況 （平成24,25年度小水力発電適地調査から）－5－
4-4 電気を扱うための手続き【電気事業法】
電気を扱うために必要な手続き（電気事業法）を進めます。設計
工事
運転
基本設計
実施設計
電
力
協
議
【
電
気
事
業
者
】
設
備
認
定
【 関 東 経 済 産 業 局 】 系統連系・買取協議 【事前相談】 （東京電力） 電 力 受 給 契 約 締 結 事前検討 ※ 3ヶ月 固定価格買取制度 設備認定 系統連系 電力販売 申し込み ※ 1ヶ月設計
工事
運転
基本設計
実施設計
電
気
事
業
法
手
続
き
【経
済
産
業
省
】
工事計画の事前届出 受 理 保安規定の届出 電気主任技術者の選任 ※ 2000kW未満は不要 ※ 受理後30日を超えてから 工事開始可能 ※ 50kW未満は不要 ※ 50～1000kWは外部委託可能 ※ 50kW未満は不要 事前協議年
報
の
提
出
※
10
㎾
未
満
は
不
要
－6－■ 固定価格買取制度の仕組み
「再生可能エネルギーの固定価格買取制 度」は、小水力や太陽光等の再生可能エネ ルギーで発電された電気をその地域の電力 会社が一定価格で買い取ることを国が約束 する制度です。その調達期間（買取期間） は、太陽光発電の場合、10kW以上で20 年間、10kW未満は10年間です。 買取単価は、純粋な太陽光発電のみの場 合、10kW以上で1kWhあたり32円（税 抜）です。 備考）１ 2014年4月時点（税抜き）調達区分
調達価格
調達期間
10kW以上
32円（税抜き）
20年
10kW未満
34.26円
（税抜き）
10年
表 調達価格
■ 農村地域における太陽光発電に関わる助成制度
項目
対象
施設
事業
主体
補助率
助成の内容・条件
備考
ハード事業 農山漁村活性化プロ ジェクト支援交付金の うち 自然・資源活用 施設（一部地域自主 戦略交付金） 太陽光 発電施 設 都道府県、 市町村、農協、 土地改良区等 1/2ほか 農林水産業に係る共同利用 施設に電力を供給する発電 施設を整備活性化計画への 位置付けが必要 農山漁村地域整備交 付金のうち集落基盤 整備事業 太陽光 発電施 設 都道府県、 市町村、農協、 土地改良区等 1/2ほか 農林水産省に係る助成又は 融資の対象となっている施設 に電力を供給する発電施設 を整備 農村振興整備事業計画が作 成されていること （ 交 付 要 件 ） 全 体 総 事業 が 200万円以上であること 発電施 設の単 独整備 は不可 農山漁村地域整備交 付金のうち農業集落 排水事業 太陽光 発電施 設 都道府県、 市町村、土地 改良区等 1/2 農業集落排水施設へ電力を 直接供給するものに限る 発電施 設の単 独設置 可能。 ソフト事業 小水力等再生可能エネ ルギー導入推進事業 太陽光 発電施 設 都道府県、 市町村、農協、 土地改良区等 定額 農業水利施設を活用した小水 力発電の導入の円滑化を図る ため、調査・設計等を支援 基本設 計の補 助率は 1/2 詳細は、農林水産省ホームページをご参照ください。 （ http://www.maff.go.jp/j/nousin/mizu/shousuiryoku/rikatuyousokushinn_teikosut o.html） 買取単価は、変動することが想定されます。 詳細については、関東経済産業局のホームページをご参照ください。 （http://www.kanto.meti.go.jp/seisaku/enetai/energykaitori/index_kaitori.html） －8－－9－
○ 許認可申請
河 川 法 手 続 き 【 国 土 交 通 省 ・ 県 等 】 調査 基本設計 実施設計 工事着工 運用開始 水利使用許可申請 河川法23、24、26条等 従属元水利権者 との協議 取 水 開 始 の 届 出 流 水 占 用 手 続 き 水利使用の予備協議 （各水利権許可権者） ※標準処理期間1ヶ月 土 地 改 良 法 手 続 き 【 農 林 水 産 省 等 】 他目的使用申請 許 可 改築追加工事予備協議 （施設管理者・所有者） 他目的使用予備協議 （施設管理者・所有者） 改築追加工事申 請 電 気 事 業 法 手 続 き 【 経 済 産 業 省 】 工事計画の事前提出 受 理 ダム水路主任技術者の 選任 電気主任技術者の選任 保安規定の提出 電 力 協 議 【電 気 事 業 者 】 事前 検討 電 力 受 給 契 約 締 結 系統連系 電力販売 申し込み 固 定 価 格 買 取 制 度 【関 東 経 済 産 業 局 】 固定価格買取 制度設備認定 3ヶ月 1ヶ月 系統連系・買取協議 （事前相談） （東京電力等） 30日前 発電用の水を使うには、河川法、土地改良法に基づく手続きが必要です。さらに、水車等を設置 するためには、電気事業法に基づく手続き等に加え各種協議が必要です。 手続きや協議の流れは下表の通りとなります。 登録申請 許 可 登 録 数ヶ月 事前協議従属：農業用水の水利権の範囲内で発電を行う場合を指す。
－10－○ 電気主任技術者等の要件について
（土地改良法が適用される農業用水路）
出力等条件 保安規定 届出 主任技術者選任 工事計画 事前提出 ダム 出力 電気 ダム水路 なし 20～200kW未満 ○ 必要 ○ 必要 × 不要 × 不要 20kW未満 × 不要 × 不要 × 不要 × 不要 選任の 必要性 出力区分 主任技術者の要件 必要 20kW～ 1000kW 1000kW未満 電気保安協会等への外部委託が可能 500kW未満 事業所勤務の第1種電気工事士又は高校電気科卒以上の者で も可（許可手続き必要） 不要 20kW未満 電気主任技術者の選任不要 出力区分 要 件 500kW未満 事業所勤務者で、高卒以上の土木工学を履修した者、又はこれと同等の知識と技能を持つ者でも可 100kW未満 事業所勤務者で、土木技術で相当の知識と技能を有する者でも可 20kW未満 ダム水路主任技術者の選任は不要○ダム水路主任技術者の規模別要件
○電気主任技術者の選任要否
※ 土地改良区が水力発電設備を設置する場合、ダム水路主任技術者は、出力や最大流量に関わらず、 『不要』。(H26.4から適用） ※「県土地改良事業団体連合会」が「見なし設置者」（保安業務の委託を受けて発電施設の維持・管理を行う 主体）になることにより、電気主任技術者を『兼任』できる。（H26.4 から適用） －11－○出力規模による届け出等の必要性
最大使用水量 １㎥/s未満 削除 （H27.4から適用予定） 最大使用水量 １㎥/s未満 削除 （H27.4から適用予定） 最大使用水量 １㎥/s未満 削除 （H27.4から適用予定）■ 農業用水を活用した小水力発電に関わる助成制度
詳細は、農林水産省ホームページをご参照ください。 （ http://www.maff.go.jp/j/nousin/mizu/shousuiryoku/rikatuyousokushinn_teikosut o.html）項目
対象
施設
事業
主体
補助率
助成の内容・条件
備考
ハード事業 かんがい排水事業 等の土地改良事業 小水力発電 施設 国、都道府 県 等 国営事業2/3 ほか 県営事業1/2 ほか ・農業水利施設の整備と 一体的に、土地改良施 設に電力を供給する発 電施設を整備 発電施設の単 独整備は不可 農山漁村地域整備 交付金のうち地域 用水環境整備事業 小水力発電 施設 都道府県、 市町村、土地 改良区等 1/2ほか ・土地改良施設、農林水 産省の助成対象の農業 施設や公的施設に電力 を供給する発電施設を 整備 ・小水力発電整備事業計 画が作成されていること 農山漁村活性化ﾌﾟ ﾛｼﾞｪｸﾄ支援交付金 のうち 自然・資源 活用施設（一部地 域自主戦略交付 金） 小水力発電 施設 都道府県、 市町村、農協、 土地改良区等 1/2ほか ・農林水産業に係る共同 利用施設に電力を供給 する発電施設を整備 ・活性化計画への位置付 けが必要 農山漁村地域整備 交付金のうち集落 基盤整備事業 小水力発電 施設 都道府県、 市町村、農協、 土地改良区等 1/2ほか ・農林水産省に係る助成 又は融資の対象となって いる施設に電力を供給 する発電施設を整備 ・農村振興整備事業計画 が作成されていること ・（交付要件）全体総事業が 200万円以上であること 発電施設の単 独整備は不可 ソフト事業 小水力等再生可能 エネルギー導入推 進事業 小水力発電 施設 都道府県、 市町村、農協、 土地改良区等 定額 ・農業水利施設を活用した 小水力発電の導入の円 滑化を図るため、調査・ 設計等を支援 基本設計の補 助率は1/2 農山漁村地域整備 交付金のうち地域 用水環境整備事業 小水力発電 施設 都道府県 1/2 ・小水力発電施設設置に 係る経済性の検討 【国庫補助事業で実施した場合の留意点】 売電収入が、支出（電力料金、受電・発電に必要な費用及び土地改良区が管理する土地改良 施設の全体の維持管理費）を上回る場合は、その差額に国の負担率を乗じた額を国庫に納付す ることになります。 －12－小水力発電適地はあるか、ポテンシャルは？
○発電適地
・水力発電のポテンシャルは、水量と落差で決まります。
・水の量が大きく、下流に大きな落差（勾配）で流れていくほど大きな発電量が見込めます。
・現地で、落差が１ｍ以上が確保でき、水量が概ね１㎥（１ｍ×１ｍの断面積）が流れている
か確認してみましょう！（採算性確保の最低条件）
調査項目 現地調査の内容 発電ポテンシャル 流量（かんがい期と非かんがい期）、落差 水利権 許可水利権か？慣行水利権か？ 許可量は？ 立地環境 施設設置スペース、周辺環境（住宅地等） 接道状況 維持管理や工事のための道路の有無 既存電力系統 既存電力系統までの距離とその配電圧等※ 発電出力Ｐ(ｋＷ)=9.8×Ｑ(流量：m
3/s)×Ｈ(有効落差：m)×
η (効率)
注）効率は、水車の効率と発電機の効率から算出され
0.7程度としています.。 例えば、
流量1.0㎥/s、落差1.0mの水が持つ発電ポテンシャルは、
上記式から
9.8×
1.0
㎥/s ×
1.0
m×0.7 ＝
6.9
ｋW となります。
有 効 落 差 流 量 0.5m 1.0m 1.5m 0.5㎥/s 1.7 3.4 5.1 1.0㎥/s 3.4 6.9 10.3 1.5㎥/s 5.1 10.3 15.4発電適地を
探すため
なにを調査
するか？
出力1kWの発電で、２戸分の電力を賄うことが可能です。
5 農業水利施設を活用した発電施設導入のポイント
土地改良区に導入するにあたっては、下記の点を意識してみて下さい。
□ 土地改良区は、農業水利施設の電気代、維持管理費に負担を感じていないか。
（太陽光発電）
□ 土地改良区に太陽光発電を設置するスペースがあるか。
（農業用水路、ため池、農業水利施設等）
（小水力発電）
□ ストックマネジメントに併せ、改修計画等に小水力発電の導入を検討する。
（発電用の落差を新たに設ける（落差工の場合、１．５ｍ以上）のも１つの方法）
□ 水路に落差（1.5m以上）がないか。
（近接する複数の落差を併せて利用することでも、小水力発電が可能）
□ 水路の落差以外に、堰や余水吐にも小水力発電の可能性を確認する。
－13－
○平成２４～２５年度調査したデータは 各事務所に配布してありますので、 小水力発電の推進に活用下さい。 調査の内容 ②発電計画の検討 ①現地調査 ○水力発電規模の検討 現地調査をもとに、適用水車形式の選定（落差利用型か？流水利用型か？）や、 箇所毎の発電量、年間可能発電量を算定します。 調査項目 現地調査の内容 発電ポテンシャル 流量（かんがい期と非かんがい期）、落差 水利権 許可水利権か？慣行水利権か？ 許可量は？ 立地環境 施設設置スペース、周辺環境（住宅地等） 接道状況 維持管理や工事のための道路の有無 既存電力系統 既存電力系統までの距離とその配電圧等 ○発電のポテンシャルが、どこにどの程度あるか？ ○水力発電施設の設置の可能性はあるか？ 3
○ 小水力発電適地調査の活用について
（平成２４年度適地調査結果報告書から抜粋）
－14－発電で何が出来るのか
（農業農村整備事業で実施の場合）
○実施主体が県，市町村の場合
電力供給施設 条 件 小水力発電を整備するメニュー かんがい排水 事業（事業主体：県） 地域用水環境 整備事業 集落基盤 整備事業 農山漁村活性化 プロジェクト交付金 単独整備の可否 × ○ × ○ 農業用 用排水ポンプ 土地改良区管理 ○ ○ ○ ○ 農業用ダム管理事務所 〃 ○ ○ ○ ○ 土地改良区事務所 〃 × ○ ○ ○ 鳥獣害防止用電気柵 公的財産・管理 × △ △ △ 農作物乾燥施設 農水省所管整備 × ○ ○ ○ 農作物集出荷施設 〃 × ○ ○ ○ ハウス施設 〃 × ○ ○ ○ 防犯灯 農業農村振興に 資する施設 × △ △ △ 農業集落排水施設 農水省管整備 × ○ ○ ○ 農産物直売所 〃 × ○ ○ ○ 農村活性化施設 〃 × ○ ○ ○ 電力供給施設 条 件 小水力発電を整備するメニュー かんがい排水 事業（事業主体：県） 地域用水環 境整備事業 集落基盤 整備事業 農山漁村活性化 プロジェクト交付金 単独整備の可否 × ○ × ○ 農業用 用排水ポンプ 土地改良区管理 ○ ○ ○ 農業用ダム管理事務所 〃 ○ ○ ○ 土地改良区事務所 〃 ○ ○ ○ 鳥獣害防止用電気柵 公的財産・管理 △ △ △○実施主体が土地改良区の場合
－15－発電の採算性は？
< 採算性を考える>
経済性を図る指標として、単年度収入を算出します。
【単年度収支＝収入額－支出額】
【収入額の算出】
売電による売上額＝年間総発電電力量[kWh] × 売上単価 34円(200kW未満)
※固定価格で20年
<発電規模>
年間発電電力量[kWh]＝発電出力（kW)×（365日－30日）×24時間
※点検、維持補修で１ヶ月分を停止と想定
【支出額の算出】
支出額＝ 発電所の運営管理の経費（機器費用＋工事費＋維持管理費等）
【投資回収年】
目安 20年（固定買取価格の期間、水車発電機の耐用年数）
実際に試算してみましょう
（ある県の事例を参考にしています）
【発電計画】
使用水量 0.4㎥ /s 有効落差 8.5m で 発電規模 23kW
年間発電電力量＝23kW（発電出力）×335日×24時間＝184,920kWh
【年収入額】
売電による売上額＝184,920kWh × 34円 ＝ 約6,300千円（年間）
【費用想定】
想定工事費 約55,000千円 （約2,400千円/kW)
年経費（維持管理費等） 900千円
【単年度収支】
6,300千円（売上額）－900千円（年経費）＝ 5,400千円
【投資回収年】
55,000千円 ÷5,400 千円 ＝ 約１１年
（20年以内に回収出来るので事業の可能性有り）
－16－入力 クリック 出力 簡易シミュレーションの画面 ＜簡易シミュレーションの入力項目・出力項目＞ 【入力項目】 ・かんがい期間 ・かんがい期流量 ・非かんがい期流量 ・落差 （国補助50%、県補助15%で計算） 【出力項目】 ・水車の形式 ・出力 ・年間の発電電力量 ・投資額 ・投資回収年数 ・売電収入 ※投資額は、水車発電機の整備費用。 ・ 工事車両搬入のための道路がない（狭い）場合は、道路工事費用として約10万円/m （改良の場合約5万円/m）が別途必要。 ・ 小水力発電設備設置地点から連系地点（電柱）が離れる場合、送配電接続に係る費用として、 約10万円/mが別途必要。
